Telematika v automobilech

Doprava je každodenní součástí našich životů, ať už v roli aktivní či pasivní. Na dopravě jsou závislé dodávky potravin, surovin, zboží, materiálu, služeb, zdravotní péče… Prakticky všechny obory lidské činnosti ji potřebují. Technický vývoj je i v...

Doprava je každodenní součástí našich životů, ať už v roli aktivní či pasivní. Na dopravě jsou závislé dodávky potravin, surovin, zboží, materiálu, služeb, zdravotní péče… Prakticky všechny obory lidské činnosti ji potřebují. Technický vývoj je i v automobilismu v současnosti rychlý, až překotný a vedle samotné konstrukce vozu se týká také telematických systémů, které automobilovou techniku stále více ovlivňují.

Co to vlastně je dopravní telematika? Tento pojem vznikl ze slov Telekomunikace a informatika a poprvé jej použili v r. 1978 Simon Nora a Alain Minc ve zprávě „L'Informatisation de la société“ (Komputerizace společnosti). Primárně není tento pojem spojen s dopravou, avšak dopravní telematika je to, co tomuto pojmu dává z našeho pohledu obsah. V obdobném významu se používá i pojem Inteligentní dopravní systémy (ITS), který se ujal především v Americe, zatímco dopravní telematika je pojmem evropským.

Co je dopravní telematika
Dopravní telematika (ITS) integruje informační a telekomunikační technologie s dopravním inženýrstvím tak, aby při dané infrastruktuře vznikaly a byly provozovány účinné systémy, zkvalitňující řízení dopravních a přepravních procesů, zvyšující přepravní výkony a bezpečnost dopravy, omezující nepříznivé dopady dopravy a zvyšující komfort cestujících. Hlavním cílem dopravní telematiky je poskytování služeb na několika úrovních: pro cestující a řidiče (uživatele), správce infrastruktury, přepravce, bezpečnostní a záchranné složky, finanční a řídicí subjekty. Trochu sevřeněji a abstraktněji to lze vyjádřit větou: Dopravní telematika realizuje soubor procesů, které provádějí aktivní filtraci rušivých vlivů a tím udržují dopravní systém v oblasti přijatelnosti.
Tato definice shrnuje vše podstatné, co rozumíme pod pojmem dopravní telematika. Namístě je znovu zdůraznit, že cílem telematických systémů je poskytování služeb. Dopravně telematické systémy nevznikají ze záliby projektantů nebo proto, že to umožní stav techniky nebo vůle určitých subjektů, nýbrž mají sloužit klientům, tedy všem subjektům z oblasti dopravy. A dopravou jsou míněny všechny typy dopravy, tedy nejen doprava silniční, jak je mnohdy mylně uváděno. Naopak, silná stránka telematických systémů spočívá v jejich sdružování a v interoperabilitě, například v kombinované dopravě.

Typické soudobé telematické aplikace

Řízení dopravy
Prvním typem telematických systémů, se kterými se většina z nás denně setkává, jsou systémy pro řízení dopravy. S těmito systémy se můžeme setkat jak ve městech, tak na liniových komunikacích. V případě městských systémů se nejedná o pouhé řízení jedné křižovatky využívající jediný signální program, ale o řízení větších oblastí, ve kterých je nezbytná vzájemná součinnost dílčích prvků, aby byl vozidlům umožněn plynulý průjezd.
V zásadě existují dvě možnosti řízení dopravy městských celků v reálném čase. První možností je řízení centralizované, kde jsou data ze všech detektorů vyhodnocována v jediném dopravním centru a tam je proveden výpočet optimalizace všech parametrů pro jednotlivé dopravní uzly (křižovatky). Toto řešení je náročné na výpočetní kapacitu a má vyšší nároky rovněž na zajištění datových přenosů.
Druhou možností je řízení decentralizované, ve kterém každý dopravní uzel (křižovatka) vyhodnocuje aktuální situaci a upravuje parametry řízení pro danou křižovatku, jako jsou délka cyklu, skladba fází, případně délka zelených, samozřejmě pouze v definovaných mezích, aby byla zachována liniová kontinuita jednotlivých křižovatek pro plynulý průjezd vozidel. Tuto součinnost jednotlivých dopravních uzlů zajišťuje hierarchické uspořádání městských řídicích systémů, kde je řízení jednotlivých křižovatek zajišťováno lokálními dopravními řadiči. Těm je nadřazena úroveň oblastní a této úrovni následně úroveň řízení celých městských celků. Řízení tedy probíhá na strategické úrovni (v řádu cca 10 minut), kdy je určována doba cyklu, parametry koordinace jednotlivých křižovatek (off-set), apod., dále na úrovni taktické (řádově 1 min), kde je možné lokálně upravit například sled fází a na úrovni operační, kde je možno upravovat typicky délku zelené, například pro zajištění preference městské hromadné dopravy (řádově sekundy).
Pro liniové komunikace je metou tzv. Inteligentní dálnice. Tím rozumíme takovou dálnici, která je vybavena množstvím dopravních detektorů a dalších senzorů (například meteorologických), které poskytují dostatek dat pro řízení dopravního proudu v reálném čase. Zároveň je tato dálnice vybavena akčními členy (jakými jsou např. proměnné dopravní značky a informační portály), které umožňují ovlivňování dopravního proudu. Typickým řídicím zásahem je omezení maximální rychlosti, omezení vjezdu určitého typu vozidel do některého z jízdních pruhů (např. nákladních vozidel do levého jízdního pruhu). Typickým informačním ovlivněním dopravního proudu jsou aktuální informace a varování o meteorologických podmínkách, např. o nebezpečí námrazy, upozornění na práci na silnici, na nehodu, která se stala, na kolony, apod. Cílem všech těchto zásahů je dosažení plynulého provozu, zvýšení propustnosti a zvýšení bezpečnosti.

Mýtné systémy
Další telematickou aplikací, která je předmětem širokého zájmu veřejnosti, jsou mýtné systémy. Slouží ke zpoplatnění komunikací dle jejich reálného využití, k ovlivnění dopravních výkonů – motivují k efektivnějšímu využívání vozidel a v případě rozdílných mýtných sazeb během částí dne či týdne pomáhají rozložit největší dopravní špičku (typicky páteční odpoledne), a přeneseně přispívají též ke zlepšení životního prostředí - vyšší mýtné sazby pro vyšší emisní třídy motivují k rychlejší obměně vozových parků. Bohužel právě tyto systémy se nedaří koncipovat a budovat ve shodě s rámcem, takže požadavky modularity, otevřenosti a sdílení procesů zůstávají ke škodě nás všech stranou.

Navigační systémy
V oblasti telematických systémů nesmíme zapomenout na systémy, které mnohdy slouží jako podpůrné systémy pro další aplikace. Příkladem jsou systémy dopravních informací, zajišťující sběr, verifikaci a šíření informací, či navigační systémy, které jsou součástí mnoha dalších aplikací. Trendem navigačních systémů je tzv. dynamická navigace, navrhující cestu do cílové destinace v závislosti na aktuální situaci, tedy na dopravních uzávěrách, dopravních omezeních a rovněž na aktuálních parametrech provozu. Tyto systémy nacházejí uplatnění nejenom u individuálních řidičů, velký přínos mají pro přepravní společnosti disponující rozsáhlým vozovým parkem, u kterého lze optimalizací přepravních tras dosáhnout výrazných úspor. Dopravní praktici se obávají, že dynamická navigace může způsobit nestabilitu dopravního systému (v případě kongesce na kapacitní komunikaci údajně povede dynamická navigace řidiče do nízkokapacitních objízdných tras a tím způsobí rozšíření problému). Tato obava je oprávněná jedině v případě, že by dynamická navigace nebrala v úvahu známé zásady řídicí/regulační techniky, tedy kdyby byla realizována chybně.

Celý článek přináší FLEET č 6/2010